2016 Fiscal Year Research-status Report
膝前十字靱帯再建術後に早期スポーツ復帰を行うための新しい多角的評価体系
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26350568
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中前 敦雄 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 助教 (60444684)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越智 光夫 広島大学, その他部局等, 学長 (70177244)
出家 正隆 愛知医科大学, 医学部, 教授 (30363063)
安達 伸生 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (30294383)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 膝 / 前十字靭帯 / スポーツ復帰 / 関節固有感覚 / 動作解析 / リハビリテーション / 生体力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目的は、膝前十字靭帯（ACL）再建術後に安全に早期スポーツ復帰を行うための新しい多角的評価体系を確立することである。評価体系の主要な分析方法の一つは三次元動作解析である。早期スポーツ復帰を希望し、術後6カ月において判定項目にパスした症例において、広島大学病院スポーツ医科学センターで光学式三次元動作解析システム（VICON MX, カメラ16台）と床反力計を用い、フォワードジャンプ動作と40cm台からのドロップジャンプ動作を行い、着地後の膝関節最大外反角度をはじめ、股・膝・足関節の各角度と関節モーメント、垂直方向最大床反力を計測している。現在まで12名中5名が膝関節外反を呈し、等速性膝伸展／屈曲筋力は外反群と内反群の間において有意差を認めなかった。動作解析を行った症例の中で1例のみその後に再断裂を生じた例があり、今後さらに再断裂例があれば、再断裂の危険因子の検討を行っていく。また別の15症例において、ナビゲーションシステムを用いた再建ACLの術中評価も行った。ACL解剖学的1束再建と2重束再建の間にタイムゼロでバイオメカニクス的に差異が少ないことや、2重束のそれぞれの線維束の前方制動性に対する機能は異なるが、回旋制動性に対する機能はほぼ同一であることを、ナビゲーションシステムを用いて示した。このナビゲーションシステムで計測された解剖学的2重束再建におけるタイムゼロでの両線維束の機能の違いが、術後の膝不安定性増大に影響を与えるかについては、現在評価を続けている。さらにACL再建後の膝関節固有感覚の改善に関するシステマティックレビューを行い、ほとんどの研究でACL 再建後の膝関節固有感覚は健常者の固有感覚と有意差がないレベルになっていることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は、術後1年経過してからスポーツ復帰を行った群に対する評価（膝関節前方および回旋安定性、再建靭帯の状態、膝関節固有感覚など）を行い、移植腱への滑膜の被覆は1束・2重束再建術を行った群と比較し、ACL補強術群で有意に良好であること、滑膜被覆が良好な群では術後の膝関節固有感覚の改善も良好であることなどを報告した。27年度はACL再建後の再鏡視の所見を用い、ACL再建後のスポーツ復帰の大きな障害となる関節軟骨損傷進行の危険因子について分析を行った。ロジスティック回帰分析の結果、半月板部分切除が最も大きな軟骨損傷進行の危険因子であったが、内側においては半月板縫合も軟骨損傷進行の危険因子として挙がった。術後初期の移植腱緊張が過度になることも関節軟骨損傷進行のリスクとなる可能性が示唆された。28年度はACL解剖学的1束再建と2重束再建の間にタイムゼロでバイオメカニクス的に差異が少ないことや、2重束のそれぞれの線維束の前方制動性に対する機能は異なるが、回旋制動性に対する機能はほぼ同一であることを、ナビゲーションシステムを用いて示した。また光学式三次元動作解析システムを用いてACL再建術後症例の動作解析を行い、ACL再損傷リスクとして片脚前方ジャンプ着地時の膝外反が考えられ、着地時外反を防ぐためには筋力以外の要因を検討する必要性があることを示した。さらにACL再建後の膝関節固有感覚の改善に関するシステマティックレビューを行い、ほとんどの研究でACL 再建後の膝関節固有感覚は健常者の固有感覚と有意差がないレベルになっていることを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も早期スポーツ復帰を希望し、術後6カ月において判定項目にパスした症例に対する三次元動作解析をさらに続けて行っていく。術後8カ月で2種類の課題動作における着地後の膝関節最大外反角度をはじめ、股・膝・足関節の各角度と関節モーメント、垂直方向最大床反力などを計測する。これらの症例において、膝関節固有感覚（運動覚）、下肢筋力、膝関節前後不安定性、脛骨外側プラトー後方傾斜、Pivot-shift test、重心動揺計測も行い、早期スポーツ復帰の多角的評価体系の確立を目指す。とくに今回行ったACL再建後の膝関節固有感覚に関するシステマティックレビューで、ACL再建後は膝関節固有感覚は改善することが確認されたが、半月板処置（縫合や部分切除）や動作解析との関連は全くと言って良いほど過去に検討はされておらず、この点も分析を進める。動作解析を行った症例の中で1例のみその後に再断裂を生じた例があり、今後さらに再断裂例があれば再断裂の危険因子の検討を行っていくほか、膝関節不安定性の進行程度と動作解析の各データの相関を検討する予定である。
ナビゲーションシステムを用いた術中関節不安定性評価についても続けて評価を行い、術中脛骨回旋不安定性と術後の三次元動作解析による脛骨回旋の関連性の検討のほか、解剖学的2重束再建におけるタイムゼロでの両線維束の機能の違いが術後成績に与える影響（例えば膝関節20°屈曲位において前内側線維束と後外側線維束の制動性に差が大きい例では術後の膝関節前方不安定性が経時的に進行するなど）も検討を続ける。
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| Causes of Carryover |
初期テーマの一つであるナビゲーションシステムによる膝関節安定性の術中評価に用いるためのソフトウェアが、これまで使用していたソフトウェアの様式簡易変更で十分対応できることが分かったため、そのソフトウェア購入費用の繰り越しが残額として引き続き残った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後も重点的に3次元動作解析を行っていく。また、スポーツ活動に大きな影響を与える関節軟骨損傷に対する新しい知見を国内・国際学会で広く発表していくとともに、分析可能と判断されれば有限要素法のソフトウェアを導入する。
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[Presentation] Intraoperative Kinematic Evaluation of Double-bundle Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using a Navigation System2016
Author(s)
Nakamae A, Adachi N, Ishikawa M, Ikuta Y, Suga N, Yoshikawa M, Hayashi S, Deie M, Ochi M.
Organizer
2016 Asia-Pacific Knee, Arthroscopy and Sports Medicine Society (APKASS) Congress
Place of Presentation
Hong-Kong, China (Prince of Wales Hospital)
Year and Date
2016-06-09 – 2016-06-12
Int'l Joint Research
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